饱和软粘土的循环蠕变特性
0前 言
软土的循环荷载效应研究开始于 20 世纪 50 年代。 早期 Seed（1958，1961）及其同事首先开展了低路堤 交通往复荷载作用下路基变形特性研究[1，2]，Wilson （1974）、Baligh（1978）等研究了循环荷载作用下非 弹性正常固结粘土的一维固结问题，推导出了循环荷 载下土超孔隙水压力及沉降的解析解[3，4]。Andersen （1980，1988）[5，6]研究了粘土的循环剪切强度、变 形及孔压变化规律。Mladen（1988）指出随着超固结 比增大，粘土循环剪切模量退化率降低[7]。Hyd（e 1986） 对粉质粘土试样进行了一系列循环不排水强度试验， 显示正常、弱超固结土的循环加载将引起超固结度的 明显增长[8]。Silvestri[9]、Narasimha[10]等人研究结果表
摘 要：本文介绍对上海淤泥质饱和粘土在长期循环荷载作用下的变形特性的试验研究结果。考虑到土的各向异性性
质，在三轴试验中，在 K0 固结条件下把土试样恢复到天然的 K0 应力状态，然后进行排水及不排水单向循环加载蠕变试 验。从试验结果可以观察到一些重要的现象：（1）当循环轴向应力小于初始固结压力的 50％时，饱和粘土的循环蠕变
段是非稳定阶段，变形速率随循环周数增加由大变小，
1 试验仪器
压，保证试样不至于产生体积膨胀，围压与反压匀速 增加，反压控制终值等于试样所在土层的静水压力； 第二步进行 K0 固结，恢复试样到原位状态，固结过程 中反压力保持不变，围压以非常小的速率增加，通过 体变控制保持试样直径不变，试验终止条件以轴向压 力达到土样上覆土层压力为标准；第三步进行三轴循 环蠕变试验，循环试验采用正弦波加载，循环加载周 期为 5 分钟。
220
162 正弦波 156 形荷载 140
试验在英国 GDS 仪器设备公司生产的 2 Hz 动态 试验系统(DYNTTS)上进行。该系统主要由三轴压力 室、围压控制源、反压控制源、轴向荷载驱动器、量 测设备、数据采集器、计算机等组成。整个系统由计 算机控制，可自动实现数据的采集处理及试验过程图 形的绘制，并具有多个试验模块，可进行固结、常规 三轴、高级加载、应力路径、渗透、动态三轴等试验。 系统的主要技术参数包括：围压及反压控制范围为 0～2 MPa，控制精度 1 kPa，体积变化控制精度 1 mm3， 轴向位移测量分辨率 0.08 µm，轴向最大荷载 10 kN， 测量精度高于满量程的 0.1％。
循环荷载可分为短期循环荷载（如地震荷载）和 长期循环荷载（交通、风、波浪荷载）两类。与交通、
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基金项目：教育部新世纪优秀人才支持计划项目 收稿日期: 2004–11–23
第9期
朱登峰，等. 饱和软粘土的循环蠕变特性
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风、波浪、机器振动等长期循环荷载作用有关的地基 问题，由于荷载强度小、作用时间长，影响较大的是 变形问题。如日本某低路堤高速公路，在投入运行后， 路基发生了惊人的沉降，5 a 后达 1～2 m[14]。这表明 在长期循环荷载作用下，粘土变形随时间逐步发展， 循环累积变形效应显著，应引起足够重视。
第 27 卷 第 9 期 2005 年 9 月
岩 土 工程 学报
Chinese Journal of Geotechnical Engineering
Vol.27 No.9 Sep., 2005
饱和软粘土的循环蠕变特性
朱登峰 1，黄宏伟 1，殷建华 2
（1.同济大学 地下建筑与工程系，上海 200092；2.香港理工大学 土木及结构工程学系，香港 中国）
由于天然土的应力应变关系与初始固结条件有 关，因此，土的 K0 值的准确确定对研究土的动态行为， 特别对于 K0<1 的正常或弱超固结粘土是非常重要的 [15]。试验中应尽力重复土由 K0 值控制的这一预剪条 件，对试样首先进行 K0 固结，使土样恢复到现场原位 状态。
试验内容分为排水循环蠕变、不排水循环蠕变试 验，试验加载控制参数如表 1 所示。
Abstract: A study on the deformation behavior of a saturated soft clay under cyclic loading was presented. Considering the intrinsic anisotropy of the soil, a soil specimen was initially restored to the in-situ stress state under K0 consolidation in a triaxial cell, and then the specimen was sheared in the same triaxial cell under axial cyclic loading and tested in a drained or undrained creep condition. The test results showed that: (a) The cyclic creep process of the saturated clays could be divided into three stages if the cyclic axial stress was less than 50% of the initial confining pressure. (b) The cyclic strain could be divided into two parts, that is, a irreversible accumulated strain and a reversible strain. The magnitude of the there was approximately a linear relation between the reversible strain and the amplitude of the cyclic stress. (c) The increase of excess pore water pressure initially lagged behind that of stress. The stable excess pore pressure was about 50% of the stress amplitude for a undrained specimen, however the residual excess pore water pressure was approximately 20% of stress amplitude for a drained specimen. Key words: saturated clay; cyclic loading; creep; K0 consolidation
明循环荷载作用下粘土的有效固结压力、变形、不排 水强度受加载频率影响。Dutt[11]指出正常固结粘土的 循环行为和循环加载及随后单调加载的超固结材料一 致。Liang[12]等根据边界面塑性力学概念，采用二阶应 力张量结点不变量及粘土构造张量考虑材料的各向异 性，提出动荷载下饱和软粘土的本构模型。蒋军、陈 龙珠（2001）研究了不同加载波形循环荷载作用下饱 和重塑粘土的变形特性[13]。
(1. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China; 2. Department of Civil and Structure Engineering, The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong, China)
2 试验方法及内容
所需要测的一些基 本物理参数
试验土样取自上海第四层灰色淤泥质粘土，沉积 层厚约 10 m，含云母及贝壳碎屑，夹薄层粉性土。该 层土的基本物理性质指标为：天然含水率 51.6％，天 然重度为 16.7 kN/m3，比重 2.75，孔隙比 1.44，液限 43.9％，塑限 24.0％。
图 2 为孔压、偏应变、偏应力与循环周数 N 的关 系曲线，图中 P、D、V 分别表示每一应力循环的峰值 点、基准值点、谷值点，qa 表示偏应力幅值。由图 2 （a）、（b）可见，孔压在加载初期上升后，随循环周 数增加基本稳定在一定范围内，但是当应力幅值增大 时，孔压增长不是很稳定，这是由于循环加载的高应 力率使得整个试样体积在循环期间不能达到孔压均 衡、以及孔压量测数据采集与应力数据采集不一致引 起；孔压增长与应力幅值有一定的正比关系，但孔压
试验步骤如下：首先将土样在切土架上制成直径 5 cm、高 10 cm 的试样，然后把试样小心安装在三轴 压力室内，避免试样扰动，密封容器开始试验；试验 第一步进行反压饱和，饱和过程使围压设定略大于反
3 试验结果及分析
影响周期荷载作用下粘性土变形和孔压的因素有 很多，本次试验考虑了排水条件和剪应力水平对蠕变 的影响，关于加载频率对粘土变形和孔压的影响还存 在争议，未取得一致的认识，分析可能与粘土的粘滞 特性有关[16]。本次试验也曾变化加载周期，结果显示 对粘土的变形及孔压影响不明显。 3.1 不排水循环蠕变
文献标识码：A
文章编号：1000–4548(2005)09–1060–05
作者简介：朱登峰(1975– )，男，博士生，研究方向是循环荷载作用下软土理论研究及其工程应用。
Cyclic creep behavior of saturated soft clay
ZHU Deng-feng1, HUANG Hong-wei1, YIN Jian-hua2
可分成三个阶段；（2）循环应变可分成不可逆的累积应变与可逆应变两部分，可逆应变的大小与循环应力幅值近似成
线性关系；（3）孔压增长较为滞后，不排水试样孔压增长稳定时其值约为应力幅值 50％，而排水试样的残余孔压约为
应力幅值的 20％。
关键词：饱和粘土；循环荷载；蠕变，K0 固结
饱和软粘土动力特性试验研究
饱和软粘土动力特性试验研究随着海洋资源的开发和海洋空间的利用，越来越多的大型建筑物拔地而起，像海上喷井和海上钻井平台。
在海洋环境下，这些建筑物基础将长时间的暴露在波浪动荷作用下，所以评价建筑物动荷承载力是非常重要的，特别对于是对于饱和软粘土层。
评价粘土海洋钻台基础动承载力的一种方法是建立粘土在动荷作用下的基本关系，然后用弹塑性数值方法计算其承载力[1]。
因为有风荷所造成的动荷载有成千上万种或更多。
由于计算量的巨大，Andersen 等人建立了评价德拉门（Drammen ）粘土承载动力的方法。
该方法假定基础在动荷作用下的潜在破坏面并且通过动三轴和动单剪试验应力状态，模拟了沿潜在破坏面的典型动力破坏应力状态。
在工程实践中很难去实现大量的动三轴和动单剪试验。
临界静力方法是用土的动强度静力承载力方程评价动承载力的一种方法。
这种临界静力方法是要探讨的另一个问题。
但是土的动强度不仅取决与动应力还取决于静应力状态，很显然，通过地基土同一折减强度来评价土体动荷承载力是不恰当的。
后来王建华评价软粘土地基动力承载力的的临界静力法[6，7]。
地基动力承载力的折减，是由静力有限元计算决定的。
总的来说动力强度折减和通过动三轴试验得到。
如果动三轴试验结果能应用于一般应力状态，那么，就必须建立不同应力状态之间的等价破坏关系。
在这篇文章中，通过大量动扭剪试验和动三轴试验，研究了饱和软粘土在不固结不排水（UU ）条件下的动力特性。
通过分析试验结果，Mises 准则可以用于描述饱和软粘土在破坏时的动力破坏行为。
这是应用和推广临界静力、弹塑性动强度模型用于评价动承载力的基础。
1.试验项目1.1土工试验和土样的准备饱和软粘土样是通过重塑成样抽气饱和而成，静力不固结不排水强度是12Kpa ，土的基本性质参数见下表1.表1 土的基本性质参数表试样初始尺寸如下：动扭剪试验试样，内径3cm ，外径7cm ，高10 cm ：动三轴试验试样，内径3.91 cm ，高8cm 。
饱和粘土特性
饱和粘土特性1. 引言本文档旨在对饱和粘土的特性进行综合描述和分析。
饱和粘土是一种常见的土壤类型，具有一系列独特的工程特性和力学行为。
通过深入了解饱和粘土的特性，我们可以更好地理解和处理与之相关的工程问题。
2. 饱和粘土的定义饱和粘土指的是土壤中所含水分达到饱和状态的粘性土壤。
饱和粘土通常由细颗粒土壤（如黏壤、黏土）和较高含水量组成。
它的特性主要由颗粒间的吸附力、黏着力和内聚力所决定。
3. 饱和粘土的物理特性3.1 吸湿性饱和粘土具有较高的吸湿性，能迅速吸收周围水分并保持一定含水量。
这使得粘土在湿润环境中具有相对较高的黏性。
3.2 塑性和可塑性饱和粘土具有很高的塑性和可塑性，即其能够在施加外力时塑性变形，而且易于塑性重塑和改变形状。
这使得粘土在建筑和土木工程中的应用广泛。
3.3 压缩性饱和粘土具有较高的压缩性，即在受到外力作用时会发生体积变化。
这是由于粘土颗粒的重新排列和水分的调整所引起的。
3.4 液塑性指标饱和粘土的液塑性指标是对其液态和塑性特性进行评估的重要指标。
主要包括液限、塑限、塑性指数等。
这些指标对于确定粘土的工程用途和处理方法至关重要。
4. 饱和粘土的力学特性4.1 剪切强度饱和粘土的剪切强度是研究其力学行为的重要参数。
它可以通过剪切试验来确定，并受到饱和度、固结度、土体结构等因素的影响。
4.2 压缩性饱和粘土的压缩性是指其在压缩作用下的体积变化性能。
这是由于土壤颗粒重排和水分调整所引起的。
4.3 液塑性指标与力学特性的关系饱和粘土的液塑性指标与其力学特性密切相关。
例如，液塑性指标较高的饱和粘土通常具有较低的剪切强度和较高的压缩性。
5. 结论饱和粘土具有一系列独特的特性，包括吸湿性、塑性、可塑性、压缩性等。
这些特性对于粘土在工程实践中的应用和处理等方面具有重要意义。
通过深入研究饱和粘土的特性，我们可以更好地理解和解决与之相关的工程问题，为土壤工程和地质工程提供有效的参考依据。
以上就是对饱和粘土特性的综合描述和分析，希望能对读者有所帮助。
冲击荷载下饱和软黏土的孔压和变形特性
2005年4月水 利 学 报SHUILI XUEBAO 第36卷 第4期收稿日期:2004 03 01基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)项目(2002CB412704);湖北省自然科学基金项目(2004BA02A)作者简介:孟庆山(1974-),男,河北玉田人,博士,主要从事岩土力学和软基加固处理研究。
文章编号:0559 9350(2005)04 0467 06冲击荷载下饱和软黏土的孔压和变形特性孟庆山,汪稔,刘观仕(中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学重点实验室,湖北武汉 430071)摘要:利用室内动力固结试验装置,对淤泥质饱和软黏土施加冲击荷载,分析在不同围压下施加不同的冲击能量时试样所受的冲击应力、孔隙水压力和轴向变形,发现锤重和落距的组合是影响冲击应力的主要因素。
试验表明,轴向变形与冲击次数之间呈对数-双曲线关系,孔隙水压力与冲击次数之间呈单纯的双曲线关系。
将室内试验结果同现场测试资料对比表明,模型能较好地模拟现场强夯法处理饱和软土地基。
关键词:软土地基;冲击荷载;孔隙水压力;轴向应变中图分类号:TU413 5文献标识码:A动力排水固结法能有效加固饱和软土地基,这已经得到岩土理论界和工程界的一致认可。
它集合了强夯法和排水固结法两者的优势,利用动、静荷载相结合,对饱和软黏土地基进行固结处理[1,2]。
动荷载产生的瞬时压密和所激发的高孔隙水压力是显著的,而填土静荷载和布置在软土层内部以及上覆填土层中的空间排水系统的存在,使得高孔隙水压力在强夯间歇期间快速消散,沉降加快完成,地基强度得以提高。
以往的现场研究主要集中在孔隙水压力的长消、沉降的发展以及强夯前后土的工程力学参数的原位测试上[3~6],在室内试验方面则侧重于对重塑软土试样或人工制备样施加冲击荷载,以此研究饱和软黏土的应力、孔压、变形等的发展规律及强夯施工工艺[7~9]。
这些对于动力排水固结法加固饱和软土地基的宏观、微观以及波动机理的解释都是有益的[10,11],但对于更加接近于现场实际情况的原状土试样的室内动力固结模拟试验进行的则较少,涉及冲击荷载施加瞬间试样的动力响应特征的研究更显不足。
饱和软粘土的不排水循环累积变形特性
第28卷 第7期 岩 土 工 程 学 报 Vol.28 No.7 2006年 7月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering July 2006 饱和软粘土的不排水循环累积变形特性黄茂松1，李进军1，2，李兴照1（1.同济大学地下建筑与工程系，上海 200092；2.华东建筑设计研究院有限公司，上海 200002）摘 要：在上海地区典型饱和软粘土不排水循环三轴试验的基础上，分析了影响软粘土塑性累积变形的主要因素：循环荷载的作用次数，初始静偏应力和循环加载动偏应力。
基于临界状态土力学理论，引入了相对偏应力水平参数，考虑初始静应力、循环动应力和不排水极限强度的相互影响，研究了不同静、循环动应力组合应力历史影响下饱和软粘土的不排水循环累积变形特性。
关键词：循环荷载；塑性累积变形；初始静偏应力；动偏应力；相对偏应力水平中图分类号：TU411 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2006)07–0891–05作者简介：黄茂松(1965–)，男，浙江玉环人，教授，博士生导师，主要从事土体本构理论研究和岩土数值分析。
Cumulative deformation behaviour of soft clay in cyclic undrained testsHUANG Mao-song1, LI Jin-jun1,2, LI Xing-zhao1（1. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China; 2.East China architectural Design & Researchinstitute Co., Ltd, Shanghai 200002, China）Abstract: A series of undrained cyclic triaxial tests were performed on a typical Shanghai soft clay. Both the initial static deviatoric stress and the cyclic stress level were analyzed varied. It was shown that the cumulative plastic strain depended not only on the applied cyclic stress and number of cycles, but also on the initial static deviatoric stress level. Based on the concept of critical state soil mechanics, a new parameter called relative deviatoric stress level was introduced considering the effects of initial static deviatoric stress, cyclic deviatoric stress and undrained deviatoric stress at failure. The cumulative plastic strain was found to be closely related to this parameter..Key words: cyclic loading; cumulative plastic strain; initial static deviator stress; cyclic shear stress; relative deviator stress level0 前 言长期循环荷载作用下软粘土的沉降计算是软土工程的一个重要问题，特别是对于东南沿海一带深厚软粘土地质条件。
饱和黏土工程
饱和黏土工程引言饱和黏土工程是土木工程中的一个重要领域，涉及到土壤的力学性质、水分状况以及相关工程设计。
本文将介绍饱和黏土工程的基本原理、工程应用以及相关注意事项。
饱和黏土的特性饱和黏土是指土壤中含有充足水分并完全饱和的状态。
饱和黏土的主要特性包括：1. 黏性：饱和黏土的颗粒间存在相互吸引力，导致黏土表现出一定的塑性。
黏性：饱和黏土的颗粒间存在相互吸引力，导致黏土表现出一定的塑性。
2. 流动性：由于充分的水分存在，饱和黏土具有一定的流动性，可以导致土体破坏或变形。
流动性：由于充分的水分存在，饱和黏土具有一定的流动性，可以导致土体破坏或变形。
3. 压实性：在施加外部压力的作用下，饱和黏土可以进一步压实和固结。
压实性：在施加外部压力的作用下，饱和黏土可以进一步压实和固结。
4. 剪切性：饱和黏土的剪切强度与应力状态密切相关，其剪切特性对工程设计和施工具有重要影响。
剪切性：饱和黏土的剪切强度与应力状态密切相关，其剪切特性对工程设计和施工具有重要影响。
饱和黏土工程的应用领域饱和黏土工程广泛应用于以下几个领域：1. 基坑支护：在城市建设中，基坑的挖掘和支护是常见的工程形式。
饱和黏土的支撑性能和稳定性对基坑工程具有重要作用。
基坑支护：在城市建设中，基坑的挖掘和支护是常见的工程形式。
饱和黏土的支撑性能和稳定性对基坑工程具有重要作用。
2. 堤坝建设：饱和黏土作为一种常见的地基材料，用于建设水坝和堤防时，其稳定性和抗渗性能要求较高。
堤坝建设：饱和黏土作为一种常见的地基材料，用于建设水坝和堤防时，其稳定性和抗渗性能要求较高。
3. 地基改良：土壤地基的改良是为了提高地基的承载力和稳定性，饱和黏土工程可以通过加固、压实等手段进行地基改良。
地基改良：土壤地基的改良是为了提高地基的承载力和稳定性，饱和黏土工程可以通过加固、压实等手段进行地基改良。
4. 岩土边坡工程：饱和黏土在岩土边坡工程中起到了重要的支撑和防护作用，能够有效避免地质灾害的发生。
长期循环荷载作用下饱和软黏土的应变速率
１ 试 验 仪 器及 试 验 土样
１ １ 试验仪器 ．
试验在 Ｃ Ｓ２０ Ｔ Ｓ ．９ １ Ｓ型土体三轴流变试验机上 进行． 试验机 由主机、 向测控系统、 轴 围压测控系统 、 孔隙水流量测量系统、 计算机控制系统等部分组成 ， 如图 ｌ 所示． 其主要技术参数如下 ： 围压范围为 ０～ ２ Ｐ， ａ控制精度为 ０１ Ｐ ， Ｍ ． ｋａ轴向最大荷载为 １ｋ ， ０ Ｎ 控
摘 要： 为探讨长期循坏荷载作用下饱和黏土的变形性状 ， 对珠江三 角洲的典型淤泥质 饱 和软 黏 土进行 了室 内循 环 三轴 试验 ， 点研 究 了饱 和黏 土 的残余 应 变速率 ． 重 通过 对试验 结果 的分析 发现 ： 长期循 环 荷 载作 用下 ， 土 的应 变速 率 随 时 间延 长 而 减 小 ， 变速 率 在 黏 应 对 数 与 时间对数 间的 关 系可 用直 线描述 ； 始静 偏 应 力与 动偏 应 力 的耦 合 作 用 以及 不 同 初
的排水条件对黏土的残余应变速率有较 大影响． 文中结果为长期循环荷载作用下饱和黏
土 变形机 理 的进 一 步研 究提 供 了理 论基 础 ．
关键词 ： 长期循环荷载 ； 饱和软黏土； 应图分类号 ： Ｕ ４ Ｔ ４３
文献标识码 ： Ａ
交通 、 波浪等引起的荷载一般被认为是长期循 环荷载 ， 与短期循环荷载 （ 如地震荷载 ） 比， 相 长期 循环荷载的特点为： 作用时间长 、 频率低 、 荷载强度 小（ 低于土体的破坏强度） 位于我国东南沿海的 …． 珠 江三角 洲广 泛分 布 着 深 厚 的 软 黏 土层 ， 年来 在 近 这些软黏土地基上兴建 了大量的高速公路 、 铁路 和 地铁 ． 这些 道路 的地 基不 仅 受 到 路 面 结 构 和路 堤 重 量产生的静荷载作用 ， 还受到 由于车辆运行 而传递 到地基上的循环动荷载． 在这种长期循 环动荷 载的 作用下 ， 软土地基会产生不同程度的沉降 ， 严重的会 影响交通安全． 本道路协会对交通荷 载作用下低 日 路基软土地基的沉降进行 了实测 ＿ ， 比路堤施工 ２对 期和开放交通期不 同位置的沉 降仪实测结果 ， 发现 开放交通期产生的附加沉降达 １ ～１ ｃ 约为道路 ０ ５ ｍ， 建设期沉降量的一半． 凌建 明等 对上海市外环线 北翟路 ｌ交 通开 放 两 年 后 的实 测 结 果 表 明 ， 路 残 ： ｌ 道
饱和软黏土循环累积变形简化计算方法研究
饱和软黏土循环累积变形简化计算方法研究1 饱和软黏土循环累积变形简化计算方法研究饱和软黏土学习不仅是土木工程方面的一个重要研究方向，并在岩土工程中也得到了广泛应用，是岩石本构参数测定的重要组成部分，在土壤力学中也得到了研究。
饱和软黏土的力学性质受三个变量的影响，即湿度、压缩率和循环累积变形。
根据力学性质，饱和软黏土可能具有不同的变形特性，包括稳定变形、软化变形和破坏变形。
精确计算累积变形对于研究饱和软黏土的可用性和极限性能具有至关重要的意义，但目前的计算方法需要耗费大量的时间，而精确的结果也往往不能保证。
因此，为了简化累积变形计算，研究者研究了饱和软黏土的循环累积变形的计算方法。
例如，Fang和Wang（1999）提出了一种基于渗流-变形耦合模型的累积变形简化计算。
在该模型中，他们认为，变形应改变土体的渗透率，而渗流应影响变形量，并简化求解循环累积变形。
在其实验中，他们仅利用极低的计算量，即0.5~0.8％就能够得到准确的累积变形数据，这极大的改善了计算的效率。
同样的，Li等（2005）也提出了一种软黏土循环变形的新模型。
该模型假设变形应改变土体的饱和因子，以及渗透率，提出了一种耦合的变形-渗透解析公式，研究表明，这可以还原累积变形，而且比原始模型更容易解决。
另外，最近Liao等(2018) 将Macroporos模型与人工神经网络模型结合起来，预测累积变形，取得了良好的效果，实验结果表明，神经网络模型能够更精确的模拟饱和软黏土的循环变形，且计算速度大大提高。
总之，在近几十年里，饱和软黏土循环累积变形简化计算方法研究一直在不断发展，科学家们通过渗流-变形耦合模型、变形-渗透解析公式以及Macropores模型与人工神经网络模型等多种方法，研究出更省时高效的累积变形简化计算方法，为饱和软黏土研究和应用提供了方便。
循环偏应力和循环围压耦合效应对饱和软黏土变形特性的影响_孙磊
Coupling effects of cyclic deviator stress and cyclic confining pressure on deformation behaviour of saturated clay
SUN Lei1, WANG Jun2, GU Chuan2, GUO Lin2
Abstract: A series of partially drained cyclic triaxial tests under coupling of cyclic deviator and cyclic confining pressure are performed on typical Wenzhou soft clay by using GDS cyclic triaxial apparatus. The coupling effects of cyclic deviator and cyclic confining pressure on the partially drained cumulative plastic strain of saturated clay are studied. The experimental results show that under partially drained condition, compared to that of the conventional CCP tests, coupling of cyclic deviator stress and cyclic confining pressure expedites the accumulation of cumulative plastic strain with the increase of confining pressure amplitude, and the increase of the ratio of cyclic confining pressure to cyclic deviator stress of 2/3 will induce an increment of 32% in the cumulative plastic strain. On the basis of the experimental results obtained, an empirical formula incorporating the coupling effect of cyclic deviator stress and variable confining pressure is proposed to estimate the cumulative plastic strain in the partially drained cyclic tests. Key words: dynamic triaxial test; cyclic confining pressure; partial drainage; permanent axial strain
饱和软粘土的循环蠕变特性
第27卷 第9期 岩 土 工 程 学 报 Vol.27 No.9 2005年 9月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Sep., 2005 饱和软粘土的循环蠕变特性朱登峰1，黄宏伟1，殷建华2（1.同济大学 地下建筑与工程系，上海 200092；2.香港理工大学 土木及结构工程学系，香港 中国）摘 要：本文介绍对上海淤泥质饱和粘土在长期循环荷载作用下的变形特性的试验研究结果。
考虑到土的各向异性性质，在三轴试验中，在K0固结条件下把土试样恢复到天然的K0应力状态，然后进行排水及不排水单向循环加载蠕变试验。
从试验结果可以观察到一些重要的现象：（1）当循环轴向应力小于初始固结压力的50％时，饱和粘土的循环蠕变可分成三个阶段；（2）循环应变可分成不可逆的累积应变与可逆应变两部分，可逆应变的大小与循环应力幅值近似成线性关系；（3）孔压增长较为滞后，不排水试样孔压增长稳定时其值约为应力幅值50％，而排水试样的残余孔压约为应力幅值的20％。
关键词：饱和粘土；循环荷载；蠕变，K0固结中图分类号：TU 435 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2005)09–1060–05作者简介：朱登峰(1975–)，男，博士生，研究方向是循环荷载作用下软土理论研究及其工程应用。
Cyclic creep behavior of saturated soft clayZHU Deng-feng1, HUANG Hong-wei1, YIN Jian-hua2(1. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China; 2. Department of Civil and Structure Engineering,The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong, China)Abstract: A study on the deformation behavior of a saturated soft clay under cyclic loading was presented. Considering the intrinsic anisotropy of the soil, a soil specimen was initially restored to the in-situ stress state under K0 consolidation in a triaxial cell, and then the specimen was sheared in the same triaxial cell under axial cyclic loading and tested in a drained or undrained creep condition. The test results showed that: (a) The cyclic creep process of the saturated clays could be divided into three stages if the cyclic axial stress was less than 50% of the initial confining pressure. (b) The cyclic strain could be divided into two parts, that is, a irreversible accumulated strain and a reversible strain. The magnitude of the there was approximately a linear relation between the reversible strain and the amplitude of the cyclic stress. (c) The increase of excess pore water pressure initially lagged behind that of stress. The stable excess pore pressure was about 50% of the stress amplitude for a undrained specimen, however the residual excess pore water pressure was approximately 20% of stress amplitude for a drained specimen.Key words: saturated clay; cyclic loading; creep; K0 consolidation0 前 言软土的循环荷载效应研究开始于20世纪50年代。
长期荷载下饱和软粘土蠕变研究
长期荷载下饱和软粘土蠕变特性的研究
难点
试验难点
重塑土样的制备要保持应有的含水率，调配难度较大，由于颗粒 和结构性较原状土差异较大，试验结果可能会有一定偏差。 实验室尚未进行过动蠕变试验，试验过程中可能遇到的未知情况较多 如果考虑完成全部工况，工作量较大，工期很紧。
理论难点
海岸工程前沿与科技写作 期末综述论文 天津大学硕士研究生毕业论文开题报告
长期荷载下饱和软粘土蠕变特性的研究
报告人 ： 报告时间：2013-10-10
目 录
一. 选题背景及研究意义
二. 国内外研究现状
三. 研究内容及研究思路
四. 实验进度安排
2013/10/10
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长期荷载下饱和软粘土蠕变特性的研究
背景及研究意义
动蠕变试验
排水条件（工程需要）
围压（以取土深度为控制指标） 初始静偏压力（以结构上部静 荷载为控制指标） 循环动应力（以码头面流动机 械荷载为控制指标） 周期（以码头面流动机械荷载 为控制指标）
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静蠕变试验
排水条件（工程需要） 围压（以取土深度为控制指标） 静偏压力（以结构上部静荷载 为控制指标）
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长期荷载下饱和软粘土蠕变特性的研究
研究现状
2、国内研究现状（试验研究）
2001年蒋军（浙江大 学）等考虑不同加载波形 对萧山饱和重塑粘土的影 响，通过循环加载固结试 验，研究了长期循环荷载 作用下饱和重塑粘土的沉 降特性，得出了正弦波 （波浪力）、锯齿波、三 角形波（交通荷载波形） 和矩形波下竖向应变和体 应变随循环次数变化的规 律。 2005年朱登峰（同济大学）等 对上海淤泥质饱和粘土在长期 循环荷载作用下的变形特性的 试验研究，该试验考虑到土的 各向异性，在试验开始前考虑 土的初始固结条件，首先对土 体进行K0固结，之后分别进行 三轴排水循环蠕变试验及三轴 不排水循环蠕变试验，通过试 验分析了饱和粘土孔压、变形 随循环周数及应力幅值变化的 增长规律。 2007年朱 登峰等对上海淤 泥质饱和软粘土 进行了长期流变 和循环流变试验， 得出在不同围压、 不同偏压和不同 动应力作用下软 粘土的变形规律。